[发明专利]适用于燃气轮机的烟气净化系统及烟气净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气净化技术领域，尤其涉及一种适用于燃气轮机的烟气净化系统，本发明还提供一种烟气净化方法。

背景技术

目前，随着国家环保政策的日益严格，各种清洁、环保的发电技术应用越来越广泛。燃气轮机作为一种老牌清洁发电设备也越来越受重视。相对而言，燃气轮机以天然气为原料，大大减少了对环境的污染。如果燃气轮机采用“燃气—蒸汽联合循环”技术发电，发电效率高达50％以上，并且在同样的发电量情形下，CO₂排放量仅为燃煤电厂的40％左右，SO₂排放量几乎零，NO_X排放量通常在几到十几个PPM之间，排放的颗粒物含量甚微。因此，燃气轮机的烟气排放基本都能满足环保超低排放要求，燃气轮机的应用必定越来越广泛。

尽管如此，燃气轮机排放的烟气中仍然具有余热并含有大量的水分、细微颗粒以及酸性气体。目前的烟气洁净技术依然不能充分去除烟气中的诸如细微颗粒、酸性气体等有害物质，烟气中的余热和水分无法有效实现回收。烟气中的余热和水分被排放至大气中，造成资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于燃气轮机的烟气净化系统及烟气净化方法，解决现有烟气洁净技术未能实现回收烟气中的热量和水分并协同去除烟气中的细微颗粒、酸性气体等物质的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种烟气净化系统，所述烟气净化系统适用于燃气轮机，所述烟气净化系统包括燃气轮机、余热锅炉、尾部烟道、原水喷淋系统、深度制冷系统、收集系统以及烟囱。余热锅炉串联在燃气轮机尾部。尾部烟道连通于余热锅炉。原水喷淋系统包括喷水格栅和雾化装置，喷水格栅位于尾部烟道内，喷水格栅和雾化装置连通，雾化装置对原水进行雾化处理以形成水雾，水雾通过喷水格栅喷至尾部烟道。深度制冷系统包括蒸发器和冷凝器，蒸发器和冷凝器位于尾部烟道内，烟气经过蒸发器被而被降温冷凝以去除烟气中的水分、颗粒物以及酸性气体，烟气经过冷凝器以吸热升温至大气温度。收集系统连通于深度制冷系统以收集从烟气中去除的水分。烟囱连通于尾部烟道，烟气通过烟囱排放至大气。

根据本发明一实施例，原水喷淋系统进一步包括雾沫消除网，雾沫消除网是一种多层交错布置网集，雾沫消除网位于尾部烟道并面向喷水格栅，雾沫消除网用于消除水雾与烟气混合后产生的雾沫。

根据本发明一实施例，喷水格栅具有水压调节功能以调节喷射水雾的压力。

根据本发明一实施例，蒸发器为多级蒸发器。

根据本发明一实施例，深度制冷系统进一步包括压缩机和膨胀节，压缩机的两端分别连通于蒸发器和冷凝器，膨胀节的两端分别连通于蒸发器和冷凝器，从而深度制冷系统形成自循环。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种烟气净化方法，所述烟气净化方法适用于净化燃气轮机排放的烟气，所述烟气净化方法包括以下步骤：

余热回收步骤，燃气轮机排出的高温烟气进入余热锅炉以回收烟气余热，余热回收之后的烟气进入尾部烟道；

雾化换热步骤，运行原水喷淋系统的喷水格栅和雾化装置以使所述喷水格栅向所述尾部烟道喷射水雾，烟气与水雾混合进行热交换；

制冷净化步骤，烟气进入深度制冷系统并经过所述深度制冷系统的蒸发器，烟气中的水分被降温冷凝而去除，烟气中的颗粒物以及酸性气体随水分被去除，脱除水分、颗粒物以及酸性气体的烟气经过深度制冷系统中的冷凝器，烟气吸热升温至大气温度并通过烟囱排放至大气；

收集步骤，从烟气中去除的水分被收集至收集系统并进入余热锅炉。

根据本发明一实施例，所述烟气净化方法进一步包括以下步骤：

雾沫消除步骤，烟气和水雾混合后通过雾沫消除网以消除混合过程产生的雾沫；

根据本发明一实施例，所述雾沫消除步骤在所述制冷净化步骤之前。

根据本发明一实施例，于所述余热回收步骤中，烟气经过余热回收之后温度降低至100℃，于所述雾化换热步骤中，烟气与水雾混合之后烟气温度降低至60℃。

根据本发明一实施例，于所述制冷净化步骤中，烟气经过所述蒸发器被降温冷凝至30℃，烟气经过所述冷凝器被吸热升温至40℃。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：